(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石モータに埋設される永久磁石において、
積層される複数のシート状磁石と、
前記積層される複数のシート状磁石の間に配置される絶縁層と、を有し、
前記シート状磁石は、
Ｎｄ系磁石であって、
有機溶媒中で湿式粉砕された磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、
前記スラリーをシート状に成形した磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、
前記磁石粉末のグリーンシートを焼結する工程と、により製造されることを特徴とするモータ用永久磁石。
【請求項２】
前記磁石粉末のグリーンシートを焼結する工程では、前記磁石粉末のグリーンシートと前記絶縁層とを交互に複数層重ねて焼結することを特徴とする請求項１に記載のモータ用永久磁石。
【請求項３】
前記絶縁層はセラミックグリーンシートからなることを特徴とする請求項２に記載のモータ用永久磁石。
【請求項４】
前記磁石粉末のグリーンシートを焼結することにより製造された前記シート状磁石と前記絶縁層とを交互に複数積層することにより製造されることを特徴とする請求項１に記載のモータ用永久磁石。 
【請求項５】
前記絶縁層は複数の前記シート状磁石を互いに接合する樹脂からなることを特徴とする請求項４に記載のモータ用永久磁石。
【請求項６】
永久磁石モータに埋設されるモータ用永久磁石の製造方法において、
有機溶媒中で湿式粉砕されたＮｄ系磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、
前記スラリーをシート状に成形したＮｄ系磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、
前記Ｎｄ系磁石粉末のグリーンシートと絶縁層とを交互に複数層重ねて焼結する工程と、を有することを特徴とするモータ用永久磁石の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁層はセラミックグリーンシートからなることを特徴とする請求項６に記載のモータ用永久磁石の製造方法。
【請求項８】
永久磁石モータに埋設されるモータ用永久磁石の製造方法において、
有機溶媒中で湿式粉砕されたＮｄ系磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、
前記スラリーをシート状に成形したＮｄ系磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、
前記Ｎｄ系磁石粉末のグリーンシートを焼結することによりシート状磁石を製造する工程と、
前記シート状磁石と絶縁層とを交互に複数積層する工程と、を有することを特徴とするモータ用永久磁石の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層は複数の前記シート状磁石を互いに接合する樹脂からなることを特徴とする請求項８に記載のモータ用永久磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石モータに埋設されるモータ用永久磁石及びモータ用永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーやハードディスクドライブ等に使用される永久磁石モータでは、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。このような永久磁石モータは、例えば特開２００７−３０６７３５号公報に示すように、回転子の外周面に永久磁石を埋設し、固定子の内周面にコイルを配置した構造を備える。
そして、上記永久磁石モータにおいて小型軽量化、高出力化、高効率化を実現するに当たって、永久磁石モータに埋設される永久磁石に、更なる磁気特性の向上が求められている。尚、永久磁石としてはフェライト磁石、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎｘ系磁石等があるが、特に保磁力の高いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が永久磁石モータ用の永久磁石として用いられる。
【０００３】
ここで、永久磁石モータに用いられる永久磁石の製造方法としては、一般的に粉末焼結法が用いられる。ここで、粉末焼結法は、図９に示すように先ず原材料をジェットミル（乾式粉砕）により粉砕した磁石粉末を製造する。その後、その磁石粉末を型に入れて、外部から磁場を印加しながら所望の形状にプレス成形する。そして、所望形状に成形された固形状の磁石粉末を所定温度（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石では１１００℃）で焼結することにより製造する。
【０００４】
ここで、近年においては永久磁石モータを小型軽量化する要請が高まっているが、永久磁石モータを小型化した場合に、小型化する前と同トルクを維持する為には、回転子を高速回転させる必要がある。そして、高速回転を行うとモータに埋設された永久磁石において渦電流が発生する。上記した粉末焼結法により一体成形した永久磁石を永久磁石モータに用いると、この渦電流が永久磁石の全体に渡って発生することとなる。
そして、渦電流が永久磁石内で発生すると、永久磁石の温度が上昇する。尚、永久磁石は温度が上昇すると保磁力が低下してしまうので、モータのトルクについても低下することとなっていた。
【０００５】
そこで、特開２００１−２５１８９号公報には、複数のＮｄ磁石間に絶縁性の高いフェライト磁石が配置されるように一体形成した永久磁石について記載されている。このような構成を有する永久磁石では、渦電流が発生した場合でもフェライト磁石によって区分された各Ｎｄ磁石内に渦電流が留まるので、渦電流を軽減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０６７３５号公報（第４頁〜第６頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−２５１８９号公報（第３頁〜第４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、前記特許文献２に記載の永久磁石は、Ｎｄ磁石粉末とフェライト磁石粉末の２種類の磁石粉末を使用する点は異なるものの、以前として図９に示す粉末焼結法が用いられている。そして、この粉末焼結法により永久磁石を製造することとすると、以下の問題点があった。即ち、粉末焼結法では磁場配向させる為にプレス成形した磁石粉末に一定の空隙率を確保する必要がある。そして、一定の空隙率を有する磁石粉末を焼結すると、焼結の際に生じる収縮を均一に行わせることが難しく、焼結後に反りや凹みなどの変形が生じる。また、磁石粉末のプレス時に圧力むらが生じることから、焼結後の磁石の疎密ができて磁石表面に歪みが発生する。従って、従来では予め磁石表面に歪みができることを想定し、所望する形状より大きめのサイズで磁石粉末を圧縮成形する必要があった。そして、焼結後にダイヤモンド切削研磨作業を行い、所望の形状へと修正する加工を行っていた。その結果、製造工程が増加するとともに、製造される永久磁石の品質が低下する虞もあった。
【０００８】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、焼結による収縮が均一になり、焼結後の反りや凹みなどの変形が生じ難く、また、永久磁石が埋設された永久磁石モータを高速回転させた場合であっても、永久磁石内に発生する渦電流を小さくすることができるので、永久磁石の温度上昇及び保磁力の低下を防止し、高トルクの小型モータの提供を可能としたモータ用永久磁石及びモータ用永久磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係るモータ用永久磁石は、永久磁石モータに埋設される永久磁石において、積層される複数のシート状磁石と、前記積層される複数のシート状磁石の間に配置される絶縁層と、を有し、前記シート状磁石は、Ｎｄ系磁石であって、有機溶媒中で湿式粉砕された磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、前記スラリーをシート状に成形した磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、前記磁石粉末のグリーンシートを焼結する工程と、により製造されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係るモータ用永久磁石は、請求項１に記載のモータ用永久磁石において、前記磁石粉末のグリーンシートを焼結する工程では、前記磁石粉末のグリーンシートと前記絶縁層とを交互に複数層重ねて焼結することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係るモータ用永久磁石は、請求項２に記載のモータ用永久磁石において、前記絶縁層はセラミックグリーンシートからなることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係るモータ用永久磁石は、請求項１に記載のモータ用永久磁石において、前記磁石粉末のグリーンシートを焼結することにより製造された前記シート状磁石と前記絶縁層とを交互に複数積層することにより製造されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係るモータ用永久磁石は、請求項４に記載のモータ用永久磁石において、前記絶縁層は複数の前記シート状磁石を互いに接合する樹脂からなることを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
また、請求項６に係るモータ用永久磁石の製造方法は、永久磁石モータに埋設されるモータ用永久磁石の製造方法において、有機溶媒中で湿式粉砕されたＮｄ系磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、前記スラリーをシート状に成形したＮｄ系磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、前記Ｎｄ系磁石粉末のグリーンシートと絶縁層とを交互に複数層重ねて焼結する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に係るモータ用永久磁石の製造方法は、請求項６に記載のモータ用永久磁石の製造方法において、前記絶縁層はセラミックグリーンシートからなることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に係るモータ用永久磁石の製造方法は、永久磁石モータに埋設されるモータ用永久磁石の製造方法において、有機溶媒中で湿式粉砕されたＮｄ系磁石原料と樹脂バインダーとを、該有機溶媒中で混合することによりスラリーを生成する工程と、前記スラリーをシート状に成形したＮｄ系磁石粉末のグリーンシートを作製する工程と、前記Ｎｄ系磁石粉末のグリーンシートを焼結することによりシート状磁石を製造する工程と、前記シート状磁石と絶縁層とを交互に複数積層する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に係るモータ用永久磁石の製造方法は、請求項８に記載のモータ用永久磁石の製造方法において、前記絶縁層は複数の前記シート状磁石を互いに接合する樹脂からなることを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】
【００２０】
前記構成を有する請求項１に記載のモータ用永久磁石によれば、絶縁層が間に配置された複数のシート状磁石を積層することによってモータ用永久磁石を構成するので、永久磁石が埋設された永久磁石モータを高速回転させた場合であっても、永久磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。従って、永久磁石の温度上昇及び保磁力の低下を防止し、高出力の小型モータを提供することが可能となる。
また、グリーンシートを焼結したシート状磁石を複数積層することにより永久磁石を構成するので、焼結による収縮が小さくなり、焼結後の反りや凹みなどの変形が生じ難い。また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。
【００２１】
また、請求項２に記載のモータ用永久磁石によれば、磁石粉末のグリーンシートの焼結時に絶縁層についても併せて焼結することにより、複数のシート状磁石が積層された永久磁石を形成するので、焼結後にシート状磁石と絶縁層とを接合する必要なく、簡略化した工程で複数のシート状磁石が積層された永久磁石を製造することが可能となる。
【００２２】
また、請求項３に記載のモータ用永久磁石によれば、磁石粉末のグリーンシートの焼結時に絶縁層となるセラミックグリーンシートについても併せて焼結することにより、複数のシート状磁石が積層された永久磁石を形成するので、焼結後にシート状磁石と絶縁層とを接合する必要なく、簡略化した工程で複数のシート状磁石が積層された永久磁石を製造することが可能となる。
【００２３】
また、請求項４に記載のモータ用永久磁石によれば、シート状磁石を焼結した後に、シート状磁石と絶縁層とを交互に複数積層することにより、複数のシート状磁石が積層された永久磁石を形成するので、従来の焼結条件等をそのまま用いて作製した永久磁石を用いた簡易な構造により磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。
【００２４】
また、請求項５に記載のモータ用永久磁石によれば、シート状磁石を焼結した後に、絶縁層である樹脂により各シート状磁石を接合することにより、複数のシート状磁石が積層された永久磁石を形成するので、従来の焼結条件等をそのまま用いて作製した永久磁石と樹脂を用いた簡易な構造により磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。
【００２５】
また、本発明のモータ用永久磁石によれば、特に高保磁力を確保することができるＮｄ系磁石に対して、永久磁石モータを高速回転させた場合であっても磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。従って、小型且つ高出力のモータを提供することが可能となる。
【００２６】
また、請求項６に記載のモータ用永久磁石の製造方法によれば、磁石粉末のスラリーを生成し、生成したスラリーをシート状に成形した磁石粉末のグリーンシートを作製し、磁石粉末のグリーンシートと絶縁層を交互に複数層重ねて焼結することによりモータ用永久磁石を製造するので、焼結後にシート状磁石と絶縁層とを接合する必要なく簡略化した工程で複数のシート状磁石が積層された永久磁石を製造することが可能となる。
そして、製造された永久磁石が埋設された永久磁石モータを高速回転させた場合であっても、永久磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。従って、永久磁石の温度上昇及び保磁力の低下を防止し、高出力の小型モータを提供することが可能となる。
また、焼結による永久磁石の収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。
【００２７】
また、請求項７に記載のモータ用永久磁石の製造方法によれば、磁石粉末のグリーンシートの焼結時に絶縁層となるセラミックグリーンシートについても併せて焼結することにより、複数のシート状磁石が積層された永久磁石を形成するので、焼結後にシート状磁石と絶縁層とを接合する必要なく、簡略化した工程で複数のシート状磁石が積層された永久磁石を製造することが可能となる。
【００２８】
また、請求項８に記載のモータ用永久磁石の製造方法によれば、磁石粉末のスラリーを生成し、生成したスラリーをシート状に成形した磁石粉末のグリーンシートを作製し、磁石粉末のグリーンシートを焼結することによりシート状磁石を製造し、複数のシート状磁石と絶縁層を交互に複数積層することによりモータ用永久磁石を製造するので、従来の焼結条件等をそのまま用いて作製した永久磁石と絶縁層を用いた簡易な構造により磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。
そして、製造された永久磁石が埋設された永久磁石モータを高速回転させた場合であっても、永久磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。従って、永久磁石の温度上昇及び保磁力の低下を防止し、高出力の小型モータを提供することが可能となる。
また、焼結による永久磁石の収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石を成形可能となる。
【００２９】
また、請求項９に記載のモータ用永久磁石の製造方法によれば、シート状磁石の成形後に絶縁層である樹脂により各シート状磁石を接合するので、従来の焼結条件等をそのまま用いて作製した永久磁石と樹脂とを用いた簡易な製造工程により複数のシート状磁石が積層された永久磁石を製造することが可能となる。
【００３０】
更に、本発明のモータ用永久磁石の製造方法によれば、特に高保磁力を確保することができるＮｄ系磁石を製造するに際して、永久磁石モータを高速回転させた場合であっても磁石内に発生する渦電流を小さくしたＮｄ系磁石を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る永久磁石モータの内部構成を示した図である。
【図２】本実施形態に係る永久磁石を示した全体図である。
【図３】本実施形態に係る永久磁石の一部を拡大して示した模式図である。
【図４】従来の永久磁石と本願発明に係る永久磁石とに発生する渦電流を比較した図である。
【図５】永久磁石を構成するＮｄ磁石粒子を拡大して示した図である。
【図６】強磁性体のヒステリシス曲線を示した図である。
【図７】強磁性体の磁区構造を示した模式図である。
【図８】本実施形態に係る永久磁石の製造工程を示した説明図である。
【図９】従来の永久磁石の製造工程を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係るモータ用永久磁石及びモータ用永久磁石の製造方法について具体化した一実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る永久磁石１が埋設された永久磁石モータ２の構成について図１に基づき説明する。図１は本実施形態に係る永久磁石モータ２の内部構成を示した図である。
【００３３】
図１に示すように、永久磁石モータ２は、固定子３と、固定子３の内部に回転自在に配置された回転子４とから基本的に構成される。
【００３４】
先ず、固定子３について説明すると、固定子３は、固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１に巻装された複数の固定子巻線１２とから構成される。また、固定子巻線１２は固定子３の内周面で等間隔に所定数配置され、固定子巻線１２が通電されると回転子４を回転させるための回転磁界を発生させる。
【００３５】
一方、回転子４について説明すると、回転子４は、回転子本体１５と、回転子本体１５と連結したシャフト１６と、回転子本体１５の内部で且つシャフト１６の外側に略Ｖ字状になるように配置された複数（図１では１６個）の永久磁石１とから構成される。また、永久磁石１は、極性が周方向に交互に異なるように配置され、固定子巻線１２により発生された回転磁界に基づいて吸引力及び反発力を生じさせる。そして、生じた吸引力及び反発力に基づいて回転子４（即ち、シャフト１６）が回転する。
【００３６】
［永久磁石の構成］
次に、図２〜図７を用いて永久磁石モータ２に埋設される永久磁石１の構成について説明する。尚、永久磁石モータ２に埋設される複数の永久磁石１は基本的に全て同一構造を有している。従って、以下では埋設される複数の永久磁石１の内、一の永久磁石１のみを例に挙げて説明することとする。
【００３７】
本実施形態に係る永久磁石１はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である。また、永久磁石１の保磁力を高める為のＤｙ（ジスプロシウム）が添加されている。尚、各成分の含有量はＮｄ：２７〜３０ｗｔ％、Ｄｙ（又はＴｂ）：０．０１〜８ｗｔ％、Ｂ：１〜２ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６０〜７０ｗｔ％とする。また、永久磁石１は、図２に示すように複数のシート状磁石２１が積層されることにより構成される。図２は本実施形態に係る永久磁石１を示した全体図である。
【００３８】
ここで、永久磁石１を構成するシート状磁石２１について説明すると、シート状磁石２１は０．１ｍｍ〜３ｍｍの厚さ（図２では２ｍｍ）を備えたシート状の永久磁石である。そして、後述のようにスラリー状態としたＮｄ磁石粉末から成形されたグリーンシートを焼結することによって作製される。また、複数のシート状磁石２１が積層されることによって形成される永久磁石１は、１０ｍｍ×５ｍｍ×５０ｍｍの直方体形状を有する。
【００３９】
次に、図３を用いて永久磁石１を構成するシート状磁石２１の積層態様についてより詳細に説明する。図３は本実施形態に係る永久磁石１の一部を拡大して示した模式図である。
図３に示すように、永久磁石１において積層される各シート状磁石２１の間には、絶縁層として薄膜のセラミックグリーンシートを焼結したセラミック絶縁層２２が配置される。尚、セラミック絶縁層２２は、Ｎｄ磁石粉末から成形されたグリーンシートを焼結する前に、予めグリーンシート間にセラミックグリーンシートを挟み込み、磁石粉末のグリーンシートとセラミックグリーンシートとを交互に複数重ねた状態でグリーンシートとともに焼結することにより成形する。それによって、焼結後に、各シート状磁石２１とセラミック絶縁層２２とが接合した状態で、永久磁石１が一体に成形される。
【００４０】
尚、絶縁層としてはセラミック絶縁層２２に代えてエポキシ樹脂等の耐熱接着樹脂を用いても良い。エポキシ樹脂を用いる場合には、先ずＮｄ磁石粉末から成形されたグリーンシートを焼結し、複数のシート状磁石２１を成形した後に、各シート状磁石２１の間にエポキシ樹脂を塗布して各シート状磁石２１を接合することにより永久磁石１が成形される。
【００４１】
そして、永久磁石１を上記のように絶縁層を挟む複数のシート状磁石２１から形成すると、シート状磁石２１に発生する渦電流を小さくすることが可能となる。図４は従来の永久磁石と本願発明に係る永久磁石とに発生する渦電流を比較した図である。
【００４２】
ここで、既に図９に従来技術として示したように予め磁石粉末を直方体形状に圧縮成形し、焼結することにより製造した一体成形の永久磁石３１を永久磁石モータ２に用いた場合には、図４に示すように永久磁石３１内部の全体に渡って渦電流が発生することとなる。ここで、近年においては永久磁石モータ２を小型軽量化する要請が高まっているが、永久磁石モータ２を小型化した場合に、小型化する前と同トルクを維持する為には、シャフト１６を高速回転させる必要がある。そして、高速回転を行うとモータに埋設された永久磁石において渦電流が発生し、永久磁石の温度が上昇する。永久磁石は温度が上昇すると保磁力が低下するので、渦電流の発生を防止することが望まれていた。
【００４３】
ここで、本実施形態に係る永久磁石１は、上記のように絶縁層を挟む複数のシート状磁石２１から形成される。従って、永久磁石１を永久磁石モータ２に用いることによって渦電流が発生した場合であっても、図４に示すように絶縁層であるセラミック絶縁層２２によって渦電流経路が遮断される。従って、永久磁石１内部で発生する渦電流の規模を小さくすることができ、永久磁石モータ２を高速回転させた場合であっても、永久磁石の温度の上昇を抑えることが可能となる。
【００４４】
更に、本実施形態に係る永久磁石１は、図５に示すように永久磁石１を構成するＮｄ磁石粒子３５の表面にＤｙ層３６をコーディングすることにより、永久磁石１の保磁力を向上させている。図５は永久磁石１を構成するＮｄ磁石粒子を拡大して示した図である。
【００４５】
以下に、Ｄｙ層３６による永久磁石１の保磁力向上の機構について図６及び図７を用いて説明する。図６は強磁性体のヒステリシス曲線を示した図、図７は強磁性体の磁区構造を示した模式図である。
図６に示すように永久磁石の保磁力は、磁化された状態から逆方向への磁場を加えていった際に、磁気分極を０にする（即ち、磁化反転する）のに必要な磁場の強さである。従って、磁化反転を抑制することができれば、高い保磁力を得ることができる。尚、磁性体の磁化過程には、磁気モーメントの回転に基づく回転磁化と、磁区の境界である磁壁（９０°磁壁と１８０°磁壁からなる）が移動する磁壁移動がある。
【００４６】
ここで、本実施形態では後述のように磁石粉末を湿式粉砕により微粉砕する際に、微量（例えば、磁石粉末に対して０．０１〜８ｗｔ％（Ｎｄに対するＤｙの添加量であり、特にＤｙ化合物を添加する場合にはＤｙ配分の重量換算とする））のＤｙ化合物や分散剤を添加する。それにより、その後においてＤｙ化合物を添加した磁石粉末を焼結する際に、湿式分散によりＮｄ磁石粒子３５の粒子表面にＤｙ化合物が均一付着され、図５に示すＤｙ層３６を形成する。その結果、図７に示すように磁石粒子の界面にＤｙが偏在化され、永久磁石１の保磁力を向上させることができる。
また、本実施形態ではＤｙ化合物を磁石原料と共に溶媒中で湿式混合したグリーンシートを適切な焼成条件で焼成すれば、Ｄｙが磁石粒子３５内へと拡散浸透（固溶化）することを防止できる。ここで、Ｄｙが磁石粒子３５内へと拡散浸透すると、その磁石の残留磁化（磁場の強さを０にしたときの磁化）が低下することが知られている。従って、本実施形態では、永久磁石１の残留磁化が低下することを防止できる。
尚、Ｄｙ層３６はＤｙ化合物のみから構成される層である必要はなく、ＤｙとＮｄとの混合体からなる層であっても良い。また、Ｄｙ化合物の替わりにＴｂ（テルビウム）化合物を添加することによっても、同様に永久磁石１の保磁力を向上させることが可能である。Ｔｂが添加された場合には、Ｎｄ磁石粒子３５の表面にＴｂ化合物の層が同様に形成される。そして、Ｔｂ層を形成することにより、永久磁石１の保磁力を更に向上させることができる。
【００４７】
［永久磁石の製造方法］
次に、本実施形態に係る永久磁石１の製造方法について図８を用いて説明する。図８は本実施形態に係る永久磁石１の製造工程を示した説明図である。
【００４８】
先ず、ｗｔ％でＮｄ２７〜３０％−Ｆｅ６０〜７０％−Ｂ１〜２％からなる、インゴットを製造する。その後、インゴットをスタンプミルやクラッシャー等によって２００μｍ程度の大きさに粗粉砕する。次いで、粗粉砕した磁石粉末をビーズミルによる湿式法で０．３〜５μｍ程度の大きさに微粉砕するとともに溶液中に磁石粉末を分散させ、スリップを作製する。尚、湿式粉砕は磁石粉末５ｋｇに対してトルエン４ｋｇを溶媒として用い、更に分散剤としてリン酸エステル系分散剤０．０５ｋｇを添加する。また、湿式粉砕中に磁石粉末に対して０．０１〜８ｗｔ％のＤｙ化合物を添加する。それにより、Ｄｙ化合物を磁石粉末と共に溶媒中で分散させる。尚、詳細な分散条件は以下の通りである。
・分散装置：ビーズミル
・分散メディア：ジルコニアビーズ
【００４９】
ここで、添加されるＤｙ化合物としては、好ましくはスラリーの溶媒に可溶な物質が用いられる。例えば、Ｄｙ含有有機物、より詳細にはジスプロシウムカチオン含有有機酸塩（脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、脂環族カルボン酸塩、アルキル芳香族カルボン酸塩等）、ジスプロシウムカチオン含有有機錯体（アセチルアセトネート、フタロシアン錯体、メロシアン錯体等）、上記以外の有機金属化合物がある。
また、溶媒に非可溶でも、微粒子に粉砕したＤｙ、又はＤｙ化合物を湿式分散時に添加し、均一分散する事でＮｄ磁石粒子表面に均一付着させることが可能となる。
【００５０】
また、粉砕に用いる溶媒としては、特に制限はなく、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノールなどのアルコール類、ペンタン、ヘキサンなどの低級炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンなど芳香族類、ケトン類、それらの混合物等が使用できるが、特にイソプロピルアルコール等が好ましい。
【００５１】
磁石粉末の分散後、樹脂バインダーを作製したスリップ中に添加混合する。続いて、磁石粉末と樹脂バインダーを混練し、スラリー４１を生成する。尚、樹脂バインダーとして用いる材料は、特に限定されることはなく、各種熱可塑性樹脂単体または混合物、あるいは各種熱硬化性樹脂単体あるいは混合物であり、それぞれの物性、性状等も所望の特性が得られる範囲のものであれば良い。例えば、メタクリル樹脂がある。
【００５２】
続いて、生成したスラリー４１からグリーンシート４２を形成する。グリーンシート４２の形成する方法としては、例えば、生成したスラリー４１を適宜な方式で必要に応じセパレータ等の支持基材上に塗工して乾燥させる方法などにより行うことができる。尚、塗工方式は、ドクターブレード法等の層厚制御性に優れる方式が好ましい。また、消泡剤を併用するなどして展開層中に気泡が残らないよう充分に脱泡処理することが好ましい。尚、詳細な塗工条件は以下の通りである。
・塗工方式：ドクターブレード
・ギャップ：１ｍｍ
・支持基材：シリコーン処理ポリエステルフィルム
・乾燥条件：９０℃×１０分の後、１３０℃×３０分
【００５３】
また、支持基材に塗工したグリーンシート４２には、搬送方向に対して交差する方向にパルス磁場をかける。それによって、所望の方向に磁場を配向させる。尚、磁場を配向させる方向は、グリーンシート４２から成形される永久磁石１に求められる磁場方向を考慮して決定する必要がある。
【００５４】
次に、スラリー４１から形成したグリーンシート４２を１０ｍｍ×５ｍｍ×２ｍｍの平板形状に分割する。その後、分割したグリーンシート間に別途セラミック粉末から作製したセラミックグリーンシートを配置し、磁石粉末のグリーンシートとセラミックグリーンシートとを交互に複数積層した状態（図３参照）で、１１００℃で約１時間焼結する。尚、焼結は、Ａｒ又は真空雰囲気下で行われる。そして、焼結の結果、積層された複数のシート状磁石２１からなる永久磁石１が製造される。
【００５５】
尚、絶縁層としてセラミック絶縁層２２の代わりにエポキシ樹脂を用いる場合には、先ず、スラリーから形成したグリーンシートを焼結してシート状磁石２１を作製する。その後に、各シート状磁石２１の間にエポキシ樹脂を塗布して各シート状磁石２１を接合することにより、シート状磁石２１と絶縁層とが交互に積層した永久磁石１が製造される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態に係る永久磁石１及び永久磁石１の製造方法では、ｗｔ％でＮｄ２７〜３０％−Ｆｅ６０〜７０％−Ｂ１〜２％からなる磁石原料を溶媒中で湿式粉砕し、粉砕された磁石粉末に樹脂バインダーを添加し、磁石粉末と樹脂バインダーとを混練することによりスラリー４１を生成し、生成したスラリーをシート状に成形したグリーンシート４２と絶縁層となるセラミック絶縁層２２とを交互に複数積層した状態（図３参照）で焼結することにより永久磁石１を製造するので、永久磁石１が埋設された永久磁石モータ２を高速回転させた場合であっても、永久磁石１内に発生する渦電流を小さくすることができる。従って、永久磁石１の温度上昇及び保磁力の低下を防止し、高出力の小型モータを提供することが可能となる。
また、特に高保磁力を確保することができるＮｄ系磁石に対して、永久磁石モータを高速回転させた場合であっても磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。
また、磁石粉末のグリーンシート４２の焼結時に絶縁層となるセラミックグリーンシートについても併せて焼結することにより、複数のシート状磁石２１が積層された永久磁石１を形成するので、焼結後にシート状磁石２１と絶縁層とを接合する必要なく、簡略化した工程で複数のシート状磁石２１が積層された永久磁石１を製造することが可能となる。
また、シート状磁石の成形後に絶縁層であるエポキシ樹脂で各シート状磁石を接合することにより永久磁石１を製造することとすれば、従来の焼結条件等をそのまま用いて作製した永久磁石とエポキシ樹脂を用いた簡易な構造により磁石内に発生する渦電流を小さくすることができる。
また、グリーンシート４２を焼結することにより永久磁石１を製造するので、焼結による収縮が均一となることにより焼結後の反りや凹みなどの変形が生じず、また、プレス時の圧力むらが無くなることから、従来行っていた焼結後の修正加工をする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。それにより、高い寸法精度で永久磁石１を成形可能となる。
【００５７】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では磁石粉末やＤｙ化合物を溶媒中に分散させる方法として、図５に示すように粗粉砕した磁石粉末をＤｙ化合物とともに溶媒中で湿式粉砕することにより溶媒中で分散させているが、以下の方法により行うことも可能である。
（１）先ず、粗粉砕した磁石粉末をボールミルやジェットミル等を用いて乾式粉砕により０．３〜５μｍ程度の大きさに微粉砕する。
（２）次に、微粉砕した磁石粉末を溶媒に添加し、溶媒中に均一に分散させる。その際、分散剤やＤｙ化合物についても溶媒中に添加する。
（３）溶媒中に分散された磁石粉末と樹脂バインダーを混練し、スラリー４１を生成する。
以降は、本実施形態と同様の処理を行うことにより、本実施形態と同様の構成を備えた永久磁石を製造することが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態では、先ずＮｄ−Ｆｅ−Ｂからなるインゴットを粉砕し、その後にＤｙ化合物を添加して溶媒に分散させ、グリーンシートを作製することとしているが、予めＤｙを含むＮｄ−Ｆｅ−Ｄｙ−Ｂからなるインゴットを粉砕して溶媒に分散させ、グリーンシートを作製するようにしても良い。但し、その場合にインゴット中に含めるＤｙの量はＮｄに対して２０〜３０ｗｔ％必要となる。
【００５９】
また、本実施形態ではハイブリッドカーに搭載される永久磁石モータ２に埋設される永久磁石を例に挙げて説明しているが、携帯電話機に搭載される振動モータ、ハードディスクドライブのヘッドを駆動するボイスコイルモータ、ハードディスクドライブのディスクを回転させるスピンドルモータ等の永久磁石モータに埋設される永久磁石に対して適用することも当然に可能である。
【００６０】
また、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。
【符号の説明】
【００６１】
１          永久磁石
２          永久磁石モータ
２１        シート状磁石
２２        セラミック絶縁層
４１        スラリー
４２        グリーンシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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